Investigación del pulido controlado por fuerza de piezas de PMMA de curvatura compleja en un centro de mecanizado
Autores: Meng, Xiangran; Wang, Yingpeng; Yin, Xiaolong; Fu, Haoyu; Sun, Shuoxue; Sun, Yuwen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Investigación del pulido controlado por fuerza de piezas de PMMA de curvatura compleja en un centro de mecanizado
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Fuerza de pulido
Rendimiento óptico
Dispositivo de pulido controlado por fuerza
Control en tiempo real
Piezas curvas complejas
Controlador PI difuso
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Durante el proceso de pulido de piezas complejas de PMMA con curvaturas, la fuerza de pulido es un factor importante que afecta la calidad de la superficie y el rendimiento óptico. En este artículo, se investiga un dispositivo de pulido controlado por fuerza integrado en un centro de mecanizado para mantener la fuerza de pulido. Con el fin de lograr el control activo en tiempo real de la fuerza de pulido, se utilizan un motor de bobina de voz lineal y sensores de fuerza para el movimiento y la medición. Se diseñó una estructura compacta para acoplar el movimiento lineal del motor de bobina de voz con la rotación para el pulido. Se desarrolló un sistema de pulido controlado por fuerza con una arquitectura de hardware en tiempo real de alta capacidad para realizar movimientos de trayectoria de pulido compleja con un control de fuerza preciso. A continuación, se analizó la fuerza de pulido entre el dispositivo y la pieza de trabajo para obtener el modelo matemático del dispositivo. Considerando el impacto durante la fase de aproximación del pulido, se propuso un controlador PI difuso para reducir el sobreimpulso y el tiempo de respuesta. Para implementar el método de control, se estableció el modelo del controlador en Simulink y se desarrolló el sistema de control basado en el software TwinCAT 3 con capacidad de computación en tiempo real. Finalmente, se llevó a cabo un experimento de pulido que involucraba una pieza compleja de PMMA mediante un dispositivo de pulido controlado por fuerza integrado en un centro de mecanizado de cinco ejes. Los resultados muestran que el dispositivo puede mantener eficazmente la fuerza de pulido para mejorar la calidad de la superficie y el rendimiento óptico.
Descripción
Durante el proceso de pulido de piezas complejas de PMMA con curvaturas, la fuerza de pulido es un factor importante que afecta la calidad de la superficie y el rendimiento óptico. En este artículo, se investiga un dispositivo de pulido controlado por fuerza integrado en un centro de mecanizado para mantener la fuerza de pulido. Con el fin de lograr el control activo en tiempo real de la fuerza de pulido, se utilizan un motor de bobina de voz lineal y sensores de fuerza para el movimiento y la medición. Se diseñó una estructura compacta para acoplar el movimiento lineal del motor de bobina de voz con la rotación para el pulido. Se desarrolló un sistema de pulido controlado por fuerza con una arquitectura de hardware en tiempo real de alta capacidad para realizar movimientos de trayectoria de pulido compleja con un control de fuerza preciso. A continuación, se analizó la fuerza de pulido entre el dispositivo y la pieza de trabajo para obtener el modelo matemático del dispositivo. Considerando el impacto durante la fase de aproximación del pulido, se propuso un controlador PI difuso para reducir el sobreimpulso y el tiempo de respuesta. Para implementar el método de control, se estableció el modelo del controlador en Simulink y se desarrolló el sistema de control basado en el software TwinCAT 3 con capacidad de computación en tiempo real. Finalmente, se llevó a cabo un experimento de pulido que involucraba una pieza compleja de PMMA mediante un dispositivo de pulido controlado por fuerza integrado en un centro de mecanizado de cinco ejes. Los resultados muestran que el dispositivo puede mantener eficazmente la fuerza de pulido para mejorar la calidad de la superficie y el rendimiento óptico.